Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Laboratorium en veld Protocol voor het schatten van blad erosie vanaf Dendrogeomorphology

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/57987
Automatic Translation
1, 2,3, 4,5, 2,3
1University of Castilla-La Mancha (UCLM), 2Department of Earth Sciences, University of Geneva, 3Institute for Environmental Sciences, University of Geneva, 4Departamento de Sistemas y Recursos Naturales, Universidad Politécnica de Madrid, 5Departamento de Biodiversidad, Ecología y Evolución, Universidad Complutense de Madrid

Summary

Karakterisering van erosie van dendrogeomorphology is meestal gericht op nauwkeurig het vinden van de begintijd van de blootstelling van de wortel, door onderzoek van macroscopische of cel niveau veranderingen als gevolg van blootstelling. Hier bieden wij een gedetailleerde beschrijving van verschillende nieuwe technieken om zeer nauwkeurige microtopographic gegevens nauwkeuriger erosie tarieven te verkrijgen.

Abstract

Blad erosie is een van de cruciale bestuurders van aantasting van de bodem. Erosie wordt gecontroleerd door milieufactoren en menselijke activiteiten, die vaak tot ernstige milieu-effecten leiden. Het begrip van blad erosie is een wereldwijd probleem met gevolgen voor milieu en economie. De kennis over hoe erosie in ruimte en tijd evolueert is echter nog steeds beperkt, evenals de gevolgen ervan voor het milieu. Hieronder leggen wij uit dat een nieuw dendrogeomorphological-protocol voor het afleiden van uitgehold bodem dikte (Ex) door de verwerving van nauwkeurige microtopographic gegevens met behulp van zowel terrestrische laser scannen (TLS) en microtopographic profiel meters. Standaard dendrogeomorphic procedures, afhankelijk van de anatomische variaties in wortel ringen, worden bovendien gebruikt om vast te stellen van het tijdstip van blootstelling. Zowel TLS en microtopographic profiel meters worden gebruikt voor het verkrijgen van grond oppervlakte profiles, waaruit Ex wordt geschat nadat de drempel afstand (TD) is vastgesteld, dat wil zeggen, de afstand tussen het toegangspunt en het sediment knickpoint, waarmee defining de verlaging van het grondoppervlak veroorzaakt door erosie van het blad. Voor elk profiel meten we de hoogte tussen de bovenzijde van de wortel en een virtuele vlak dat raakt aan het grondoppervlak. Op deze manier willen we vermijden kleinschalige effecten van vervorming van de bodem, die als gevolg van druk uitgeoefend door de root systeem of door de indeling van de blootgestelde wortels wellicht. Dit kan kleine hoeveelheden bodem sedimentatie of erosie afhankelijk van hoe zij fysiek de oppervlakte afvoer beïnvloeden uitlokken. We laten zien dat een voldoende microtopographic karakterisering van de blootgestelde wortels en hun bijbehorende grondoppervlak zeer waardevol is voor het verkrijgen van nauwkeurige erosie tarieven. Deze bevinding kan worden gebruikt om de beste beheerpraktijken ontworpen om uiteindelijk stoppen of misschien, ten minste, het verminderen van bodemerosie, zodat meer duurzame beleidsregels voor informatiebeheer kunnen in praktijk worden gebracht.

Introduction

Zowel economische als ecologische effecten geproduceerd door erosie van het blad maakt dit onderwerp in een wereldwijde bezorgdheid1. Verschillende methoden, van directe technieken om fysieke gebaseerde en empirische benaderingen, worden gebruikt voor het berekenen van de bodemerosie tarieven op een verscheidenheid van temporele en ruimtelijke schalen. Directe technieken gebruiken veldmetingen onder natuurlijke omstandigheden en zijn vooral gebaseerd op het gebruik van Gerlach troggen2, water verzamelaars3, erosie pinnen4 en profilometers5. Bovendien hebben modellen van de bodemerosie steeds gericht geweest op vertegenwoordigen in detail de echte fysieke processen die verantwoordelijk zijn voor erosie6.

Dendrogeomorphology7 is een onderverdeling van de dendrochronologie8 dat er succesvol in het karakteriseren van de frequentie en omvang van de geomorfologische processen9,10,11,12, 13,14,15,16,17. Met betrekking tot erosie van het blad, is de dendrogeomorphology meestal aangewend om te verbeteren of vervangen van de methoden die hierboven vermeld, met name in gebieden waar erosie tarieven afgeleid van directe technieken schaars of niet beschikbaar zijn. Dendrogeomorphology is een zeer flexibele methode voor de beoordeling van de bodemerosie en kan worden gebruikt als u wilt kalibreren op basis van fysieke en empirische modellen, of misschien als een data source ter verbetering van de betrouwbaarheid van directe schatting technieken18, 19. Dendrogeomorphology kunt bodemerosie vastgesteld over grote gebieden waar de blootgestelde wortels beschikbaar zijn. Deze blootgestelde wortels moeten tonen duidelijk boom ringen limiet en reageren op jaarlijkse groeipatronen toepassen van dendrogeomorphological technieken20als optimaal beschouwd. Verdere, blootgestelde wortels te bemonsteren moeten bij voorkeur worden gevestigd in homogene eenheden op basis van hun reactie aan erosie21in de bodem.

De conventionele dendrogeomorphical manier schatten blad erosie is gebaseerd op meting ter plaatse de dikte van de geërodeerde bodem (Ex) uit de tijd van de allereerste blootstelling aan de huidige22,23, 24. De verhouding tussen deze twee variabelen wordt gebruikt voor het berekenen van de waarde van een erosie in mm∙yr1. Veel van het onderzoek tot nu toe heeft zich volledig op het efficiënt identificeren van het eerste jaar van de blootstelling. Als resultaat, worden wijzigingen in de hoofdmap als gevolg van blootstelling bij de macroscopische niveau25, of bij de weefsel- en cellulaire niveaus26,27,28geanalyseerd. De belangrijkste anatomische veranderingen aanwezig zijn in de blootgestelde wortels van coniferen groeit groei ring dikte, als gevolg van een aanzienlijk aantal cellen binnen de earlywood (EW)26. Binnen het gebied van de lumen van EW tracheids samen met een verhoogde cel structuur wanddikte van latewood (LW) tracheids24,27,29is ook een vermindering gevonden. Deze wijzigingen zijn beschreven en gekwantificeerd als begin wanneer erosie het grondoppervlak over de wortel tot ongeveer drie cm30 verlaagt. Minder aandacht werd geschonken aan de passende bepaling van de parameter Ex . De leeftijd van blootgestelde wortels was het meestal verbonden met de hoogte van de root center as van groei boven de grond oppervlak31,32. De schatting van Ex werd derhalve gecorrigeerd gelet op aanhoudende secundaire groei30,33. Meer recentelijk hebben deze methodologische benaderingen ook de karakterisering van de bodem microtopography naar het verkrijgen van betrouwbare erosie tarieven34,35,,36geïntegreerd.

We presenteren een laboratorium en veld protocol voor het inschatten van meer accurate en betrouwbare blad erosie vanaf dendrogeomorphology. In dit protocol bepaalde onderzoeken we de hypothese dat bemonstering van alle blootgestelde wortels, ongeacht geaardheid ten opzichte van afvoer pad en in combinatie met microtopographical analyse, in staat stelt erosie tarieven worden nauwkeurig gereconstrueerd en gekwantificeerd. Onze doelstelling, daarom bieden een protocol voor het inschatten van de tarieven van de erosie van het maximaliseren van de grootte van de steekproef van blootgestelde wortels, met behulp van macroscopische en microscopische informatie gevonden in de boom-ring groeireeks en ook hoge resolutie topografische gegevens.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. de bemonsteringsstrategie

  1. Geomorfologische proces identificatie
    1. Uitvoering van de hydrologische reactie-eenheden aanpak (HRU)21. Te dien einde door de homogene gebieden binnen de studieplaats, bestaande uit de lithologie en oppervlakte deposito's, luifel dekking, vegetatieve residu in contact met het bodemoppervlak en de helling te herkennen. Selecteer onder alle de HRUs die waarin het blad erosie proces overheersend is.

Figure 1
Afbeelding 1: voorbeeld van HRUs gekoppeld aan een zandstrand gully. Met betrekking tot het protocol hier voorgesteld, de bemonstering van blootgestelde wortels moet plaatsvinden in een HRU waarin het effectieve erosieve proces is blad erosie (in deze figuur legende overeenkomt met blootgestelde zand met gematigde hellingen). Dit cijfer is gewijzigd van Bodoque et al. 21 . Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Bemonstering van blootgestelde wortels
    1. Zoek in de studie site blootgesteld wortels overeenkomt met boomsoorten die nuttig is voor de boom-ring daten (bij voorkeur naaldhout)20.
    2. Vindt u een gedetailleerde beschrijving van de ruimtelijke en morfologische kenmerken van de omgeving van de blootgestelde wortels te bemonsteren. Verzamel de volgende gegevens: geografische ligging (UTM coördinaten); hoogte; aspect in sexagesimale graden, zowel voor de heuvel de bijzondere hoofdlocatie (lokale aspect); afstand van de sectie van de wortel tot de boomstam; helling van de heuvel en helling van de specifieke hoofdlocatie (beide uitgedrukt in graden); richting van de blootgestelde wortel met betrekking tot het pad van de afvoer.
    3. Neem een bodemmonster van ongeveer 1 kg uit de omgeving van elke blootgestelde wortel. De parameters te karakteriseren zijn textuur, percentage organische materie en bodem structuur.
    4. Meten in situ hydraulische geleidbaarheid met behulp van een enkele ring infiltrometer onder constante hoofd.
      Opmerking: Implementeren stappen 1.2.2 en 1.2.3 te karakteriseren bodem erodibility.
    5. Zoek blootgestelde wortels die verder dan 1,5 m afstand van de stam. Op mindere afstanden kan de blootstelling worden gerelateerd aan de groei van de boom.
    6. Snijd met een handzaag ten minste 30 blootgestelde wortels, met een diameter groter dan 5 cm, in 15 cm lange secties. Vervolgens nemen twee sneetjes van ongeveer 1,5 cm dik.
    7. Proeven met behulp van een troffel meten, een handzaag en een meetlint, een subset van begraven wortels (ten minste eenderde van de totale blootgestelde wortels bemonsterd) bij verschillende bodem diepten (maximaal 20 cm) om de onderstaande minimale bodem dikte die wortels beginnen te hebben een anatomische reactie als gevolg van blootstelling.

Figure 2
Figuur 2: voorbeeld van de wijze van uitvoering van veld bemonstering. Ten minste 30 blootgestelde wortels zijn geselecteerd en vervolgens gesneden met een handzaag. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

2. Microtopographic karakterisering van het grondoppervlak en blootgestelde wortels op gemakkelijk toegankelijke plaatsen

  1. Gebruik een terrestrische Laser Scanning-apparaat dat tot 50.000 punten meten kan per seconde met een nauwkeurigheid van 1 mm op een scannen afstand van < 120 m.
  2. Ten minste twee verschillende conventionele TLS locaties om te voorkomen dat de schaduw zones te overwegen.
  3. Het samenvoegen van de verschillende locaties met behulp van een minimum van vier HD-landmeetkunde (HDS) doelen geplaatst ter dekking van het hele gebied.
  4. Scan met het oog op een zeer nauwkeurige topografische gegevens, een gemiddelde oppervlakte van 300 cm,2 van de geselecteerde locaties met een ruimtelijke resolutie van 1 mm. inclusief de blootgestelde wortels en het omliggende gebied dat representatief is voor het grondoppervlak.

3. Microtopographic karakterisering van het grondoppervlak en blootgestelde wortels, op locaties met moeilijke en steile terrein (berg-omgevingen)

  1. Plaats een microtopographic profiel gauge loodrecht op de blootgestelde wortel en vervolgens niveau horizontaal voor alle metingen op een zodanige wijze dat verschillende datasets kunnen worden vergeleken.
  2. Het profiel verkregen in stap 3.1 op ruitjespapier om afleiden van het bedrag van de geërodeerde bodem langs het profiel sub millimeter nauwkeurig te kunnen trekken.

Figure 3
Figuur 3: voorbeeld van karakterisering van grond microtopography met behulp van een microtopographic profiel gauge. (A) afbeelding van blootgestelde wortels zoals waargenomen langs een wandelpad; (B) metingen van de bodem microtopography met behulp van een microtopographic profile meten; (C) schatting van Ex door de acquisitie van microtopographic profiles door hen puttend uit een grafiek papier dat de gevolgtrekking van het bedrag van de geërodeerde bodem langs de profile en met sub millimeter precisie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

4. bepaling van het tijdstip van blootstelling van de wortel

  1. Macroscopische analyse
    1. Lucht drogen de secties verkregen in stap 1.2.6 voor 2 maanden.
    2. Verkrijgen van de eerste secties twee segmenten die elk ongeveer 2 cm dik.
    3. Zand en polijsten van de plakjes met schuurpapier (korrel 400) erkenning van groei ringen te vergemakkelijken.
    4. Scannen segmenten met een minimale resolutie van 2800 dpi zodat ze kunnen worden nauwkeurig geanalyseerd zelfs wanneer ringen bijzonder dun zijn.
    5. Gebruik de toename latewood percentage en grotere groei-ring breedte als indicatoren van stress veroorzaakt door blootstelling.
    6. Mark ten minste 4-5 stralen langs de diameters van de segmenten die de hoogste variabiliteit in groei-ring breedte weergeven.
    7. Gebruik het systeem van de analyse van een afbeelding of een meetinstrument tabel voor het meten van de boom-ring breedte.
    8. Visuele Kruis-dating procedures toepassen door het vergelijken van variabiliteit in groei-ring breedtes tussen de verschillende stralen, zowel het verbeteren van de dating precisie voor het eerste jaar van blootstelling bodemerosie correct datum volgende ringen en te herkennen van de aanwezigheid van meerdere of discontinue ringen.

Figure 4
Figuur 4: voorbeeld van het opstellen van een sectie van een blootgestelde root te bereiken dendrochronologische datering van groei ring serie. In elke sectie, zijn vier of vijf stralen gemarkeerd langs de aanwijzingen die aantonen dat de hoogste variabiliteit met betrekking tot de boom-ring breedte. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Microscopische analyse
    1. Voor beide monsters van de blootgestelde en niet-blootgesteld wortel, gebruiken een glijdende microtoom radiale dwarsdoorsneden van ongeveer 1 cm in breedte en dikte van 20 micron.
    2. Vlekken van dwarsdoorsneden met Safranine (dat wil zeggen, 1 g van Safranine + 50 g water + 50 g van 96% ethanol) en uitdrogen met steeds rijker ethanol / water oplossing tot 96% ethanol (bijv . 50% en 96% ethanol) tot de ethanol loopt duidelijk. Geniet van de monsters in xylol of een citrus olie clearing agent (bijvoorbeeld Histoclear).
    3. Monteren van dwarsdoorsneden op gecoate glijbanen, cover-slip met een verharding epoxy (bijvoorbeeld Eukitt, Canada balsem en droog bij omgevingstemperatuur (dat wil zeggen, ongeveer 5-8 h voor Eukitt, ten minste 24 uur voor Canada balsam).
    4. Observeren (onder 125 X vergroting) en fotograferen van monsters met een digitale imaging systeem onder de optische microscopie.
    5. Vergelijk onder een optische Microscoop de anatomische voetafdruk van beide blootgesteld en de wortel niet zichtbare voorbeelden (stappen 1.2.5 en 1.2.6).
    6. Microscopische metingen met behulp van een afbeelding analyzer op de digitale foto's van de daaropvolgende parameters: een) breedte van de ring van de groei; b) aantal cellen per ring; c) percentage van latewood; en d) lumen gebied in earlywood.
    7. Testen met de afbeelding analyzer (stap 4.2.6) het voorkomen van hars leidingen en nemen metingen voor elke ring groei.
    8. Analyse een one-way ANOVA met meerdere reeks tests (methode: 95% LSD-minst Significant verschil) voor de anatomische variabelen beschouwd (stap 4.2.6) om te controleren of het bestaan van statistisch significante verschillen tussen de twee groepen metingen (vooraf blootgestelde vs blootgesteld wortels).

5. de schatting van de dikte van de bodemlaag uitgehold sinds de eerste blootstelling (Ex)

  1. Scenario 1: blootgesteld wortels die parallel aan het pad van de afvoer lopen.
    1. Op basis van de gegevens die zijn verkregen in stap 2.4, gebruik inverse afstand weging als de interpolatiemethode voor zeer nauwkeurige digitale hoogte modellen (DEM) met een ruimtelijke resolutie van 3 mm.
    2. GIS-hulpprogramma's gebruiken om op te halen uit de DEM loodrecht profielen van de blootgestelde wortel met een ruwe afstand van 150 cm.
    3. Voer stap 5.1.1 en 5.1.2 op gemakkelijk toegankelijke plaatsen (stap 2).
    4. Gebruik de loodrecht profielen van de blootgestelde wortel in stap 3.2 wordt verkregen wanneer de studieplaats ligt in gebieden waar het terrein moeilijk en steile is (berg omgevingen) (stap 3).
    5. Gebruiken in de profielen verkregen in stappen 5.1.2 en 5.1.3 visuele interpretatie te vinden de drempel afstand (TD), gedefinieerd als de afstand tussen het toegangspunt en de knickpoint op het grondoppervlak. Dit stelt de verlaging van het grondoppervlak voor de profielen als gevolg van erosie van het blad.
    6. Schatting van de dikte van de bodemlaag uitgehold, door het meten van de hoogte tussen de bovenkant van de wortel en de knickpoint aan het grondoppervlak in stap 5.1.5 geschat.
    7. Corrigeren van de meting in stap 5.1.6 verkregen door het af te trekken van de lopende secundaire groei (dat wil zeggen, groei van de wortel sinds het jaar van blootstelling) en de dikte van de schors op de upper/lower side van de wortel. Zie Corona et al. 30 voor een gedetailleerde beschrijving.

Figure 5
Figuur 5: Voorbeeld is ter illustratie van hoe TD plaats wanneer de blootgestelde wortels bemonsterd oriëntatief volgens het pad van de afvoer zijn. Deze afbeelding ziet u een gemeenschappelijke transversale microtopographic-Profiel van ongedekte wortel en haar directe omgeving. Ex1 is de locatie die is toegepast op de traditionele dendrogeomorphical aanpak om de dikte van de geërodeerde bodem; Ex2 behoort tot de positie waar deze parameter dient te worden beoordeeld. TD is opgevat als een gids standpunt waaruit het grondoppervlak wordt gewijzigd door blad erosie alleen. Dit cijfer is gewijzigd van Bodoque et al. 34 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Scenario 2: blootgesteld wortels die loodrecht op het pad van de afvoer worden uitgevoerd
    1. Implementeren stappen 5.1.1 aan 5.1.4 zoals beschreven onder stap 5.1.
    2. Met behulp van het raster calculator beschikbaar in een geografisch informatiesysteem (GIS)-software, voor elke maatregel loodrecht profiel de hoogte tussen de bovenkant van de wortel en het grondoppervlak met behulp van de knickpoint op het grondoppervlak als referentie. Op dit punt metingen van Ex worden niet beïnvloed door sedimentatie en/of schuren van erosie en daarom is het mogelijk om te meten van bodemerosie.
    3. Corrigeren van de meting in stap met behulp van de procedure in stap 5.1.7 5.2.2 verkregen.

Figure 6
Figuur 6: voorbeeld tekening hoe verder te gaan wanneer de blootgestelde wortels bemonsterd zijn oriëntatief volgens de loodlijn op de afvoer-cmd. Deze afbeelding ziet u een schematische weergave van een grond oppervlakte profiel aan de basis van een blootgestelde loodrecht betreffende de afvoer pad gerelateerde. Geërodeerde bodem dikte (Ex) wordt gekwantificeerd op de knickpoint samenvalt met heersende sedimentatie en schuren erosie processen in de buurt van de wortel. Dit cijfer is gewijzigd van Ballesteros-Cánovas et al. 35 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

6. blad erosie tarief schatting

  1. Afhankelijk van de mechanische kenmerken van de bodem van de site van de studie, het toepassen van vergelijking 1 (dat wil zeggen, veronderstelt dat de druk van de radiale groei toegepast door de root lager dan de schuifweerstand van de grond is), of vergelijking 2 (dat wil zeggen, veronderstelt stabiliteit van de wortel-as door de tijd)30:
    Equation 1(1)
    Equation 2(2)
    Waar:
    ER (mm∙yr-1), is de snelheid van de erosie blad worden geraamd.
    EX (mm), wordt de dikte van de bodemlaag uitgehold sinds de eerste blootstelling. Dit percentage wordt verkregen door het uitvoeren van de stappen 5.1.1 tot en met 5.2.3.
    Gr1 en Gr2(mm) vertegenwoordigen de secundaire (later verworven) groei op de opwaartse/neerwaartse deel van de wortel na blootstelling. Het wordt verkregen na het uitvoeren van stap 5.1.7.
    B1 en B2 (mm) zijn de dikte van de schors op het bovenste/onderste deel van de wortel. Het wordt verkregen met de procedure in stap 5.1.7.
    Ε (mm), wordt gedefinieerd als de minimale diepte van de bodem onder welke wortel beginnen te veranderen van de anatomische configuratie.
    NRex (yr), is het aantal boom-ringen ontwikkeld na het jaar van de blootstelling. Het wordt verkregen met behulp van stappen 4.1.1 tot 4.2.8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Monsters van blootgestelde wortels lijden cambial verslechterd als gevolg van het effect van de blootstelling (bijvoorbeeld wijzigingen in temperatuur, incidentie van licht) plus de fysieke spanning, te wijten aan het vertrappen door wandelaars of dierlijke grazen en te bladeren die de wortels ondergaan nadat ze zijn blootgesteld. Om het bestaan van discontinue ringen kunnen vaststellen, evenals het juist dateert het eerste jaar van reactie op blootstelling werd bereikt in het lab zoals in Protocol 4 (stappen 4.1.6 aan 4.1.8). We kozen de verhoging van het percentage van de latewood en de aanwezigheid van de boom-ring aanzienlijk breder is dan het gemiddelde als indicatoren van de eerste blootstelling.

114 secties van blootgesteld Pinus uncinata Ramond ex DC, Fagus sylvatica L., Pinus pinaster Ait. en Pinus sylvestris wortels werden gebruikt voor dit doel. Als gevolg van de dood van de cambium op het bovenste gedeelte van de wortel vonden we grote veranderingen in de boom-ring groeipatroon, die uit concentrische verschoven naar excentrieke groei (Figuur 7), evenals de discontinue boom-ringen of zelfs sommige dat volledig was geweest verwoest in de buitenste boom-ringen. Bovenstaande suggereert dat de benadering die wij geslaagd bij het bepalen van de leeftijd van de wortels en het bijzondere jaar waarin de eerste ring van de blootstelling was gevormd met voldoende nauwkeurigheid.

Figure 7
Figuur 7: voorbeelden van excentrieke boom-ring patroon in wortels als gevolg van blootstelling. Deze afbeelding ziet u een weergave van een gepolijste gedeelte van een wortel in gebreke blootgesteld littekens (A) en met littekens (B). In beide gevallen is het haalbaar om het observeren van het patroon van excentriek boom-ringen als een duidelijke reactie op bodemerosie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Een experiment van lab werd uitgevoerd zoals in Protocol nr. 4 (stappen van 4.2.1 naar 4.2.8) om te bepalen hoe wortels anatomisch reageren op blootstelling. Te dien einde, werd hetzelfde blootgestelde wortels monster hierboven beschreven gebruikt. Monsters werden onderzocht onder optische microscopie en gefotografeerd met een digitale imaging systeem. Microscopische beelden werden geanalyseerd op 50 × vergroting met een nauwkeurigheid van 1 μm in de metingen. De eerste keer van blootstelling kan worden gezien in de karakteristieke anatomische veranderingen. Boom-ringen tonen duidelijk meer groei (met name herkenbaar in twee of drie volgende ringen), die als gevolg van een toename van de tracheid cijfers en/of hun grootte. Een toename van het aantal vaartuigen was ook merkbaar. Hars leidingen worden meestal weergegeven in tangentiële rijen in earlywood. Latewood is gemakkelijk waarneembare aangezien er meerdere rijen van dikwandige tracheids. Er komt ook een significante daling in het lumen van de tracheid van earlywood als wortel wordt blootgesteld. Met betrekking tot de anatomische voetafdruk van de tien begraven wortels bemonsterd, resultaten wijzen erop dat deze steekproef groep begint te reageren volgens het beschreven gedrag boven wanneer de edaphic cover lager dan 3 cm (Figuur 8).

Figure 8
Figuur 8: voorbeeld van anatomische reactie van wortels op blootstelling. Anatomie van Pinus uncinata Ramond ex DC wortels van hout: (A) anatomie van begraven wortels (200 μm); B Anatomie van de blootgestelde hout (500 μm). Anatomie van de wortels van Fagus sylvatica L. hout: (C) anatomie van een begraven root (500 μm); (D) de anatomie van de blootgestelde hout (500 μm). Dit cijfer is gewijzigd van Bodoque et al. 36 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Karakterisatie van de oppervlakte microtopography variabiliteit speelt een cruciale rol bij het verkrijgen van betrouwbare blad erosie tarieven afgeleid van dendrogeomorphology (Figuur 9). Te dien einde, we ontwierpen een experimenteel en veld experiment gericht op vastleggen van uiterst nauwkeurige microtopographic oppervlakte profielen te analyseren met behulp van protocol 5 op 114 monsters van blootgestelde wortels. We de afstand tussen het toegangspunt en de knickpoint, waaruit het profiel de verlaging van de grondoppervlak als gevolg van erosie van het blad als criterium definieert voor het schatten van de dikte van de bodemlaag uitgehold sinds de eerste blootstelling (Ex) gebruikt. Wat betreft de bemonsterde blootgestelde wortels die parallel lopen aan het pad van de afvoer, toonde alle profielen geanalyseerd een concave configuratie aan beide zijden van de blootgestelde wortels die werden gekenmerkt. Deze morfologische patroon eindigt op een bepaalde afstand (TD), waaruit grondoppervlak wordt alleen gevormd door erosie in blad, bepalen, dus van de locatie waar de Ex moet worden gemeten. Betreffende blootgestelde wortels dat loodrecht op het pad van de afvoer lopen, onze procedure het mogelijk gemaakt om systematisch het bepalen van de hoogte tussen de bovenzijde van de wortel en een virtuele vlak dat raakt aan het grondoppervlak. Het is ook toegestaan gevonden kleinschalige effecten van sedimentatie en schuren erosie en, vandaar, ervoor te zorgen dat de erosie van het blad wordt nauwkeurig geraamd.

Figure 9
Figuur 9: voorbeeld van uitgangen van grond oppervlakte microtopography karakterisering verkregen TLS en een microtopographic-profiel meten. (A) Hillshade-model bereikt met behulp van microtopographic-profielen en (B) raster van hellingen afgeleid van het hillshade-model; (C) hillshade model verkregen TLS en (D) resulterende raster van hellingen. Hellingen worden uitgedrukt in sexagesimale graden. Op de percelen B en D stippellijnen de TD waartegen Ex moet worden gemeten. Dit cijfer is gewijzigd van Bodoque et al. 36 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Schattingen van blad erosie tarieven zijn verkregen volgens de vergelijking opgenomen in Protocol nr. 6 (Figuur 10). Ten aanzien van de 114 monsters geanalyseerd, fluctueert het jaar van de allereerste wortel blootstelling vanaf 1900-2012, waarmee de middellange termijn (Multidecade)-karakterisering van de erosie-tarieven. Daarnaast onderzochten we tien begraven wortels, die nog steeds werden beschermd door een dunne bodem te dekken. Resultaten toonden aan dat begraven wortels begon te anatomisch reageren op de effecten van de blootstelling, toen ze 2.3 waren 1.1 cm onder het grondoppervlak (Figuur 11). We beschouwd dit niveau specifieke bodem als een waarde moet worden toegevoegd aan de dikte van de bodem layereroded (Ex).

Figure 10
Figuur 10: voorbeeld van blad erosie tarieven geschatte vanuit dendrogeomorphology. Grafiek koppelen erosie tarieven en jarenlange blootstelling van de blootgestelde wortels. Erosie tarieven binnen het vierkant zijn die worden gebruikt ter kwantificering. Dit cijfer is gewijzigd van Bodoque et al. 21 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 11
Figuur 11: voorbeeld van anatomische antistofrespons begraven wortel secties. Donker grijze cirkels Toon begraven wortels met blootstelling bewijs. De grootte van de cirkels toont de diameter van de wortel, overwegende dat de aantallen wijzen op wortel diepten. Dit cijfer is gewijzigd van Ballesteros-Cánovas et al. 35 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het protocol geïmplementeerd toont de waarde van gedetailleerde en juiste karakterisatie van grond oppervlakte microtopography, omdat het in staat stelt om te meten betrouwbaar blad erosie vanaf dendrogeomorphology. Onze methodologische benadering richt zich op het belang van het karakteriseren van de microtopography in de omgeving van blootstelling wortels om erosie tarief schatting. Deze factor heeft grotendeels genegeerd in eerdere studies, resulterend in een verkeerde interpretatie van grond erosie tarieven afgeleid van dendrogeomorphology34. De opname van microtopography kan erosie tarieven ongeacht geaardheid van de wortel, die de dupliceerbaarheid van de methoden35 gunstenworden geraamd. De overname van microtopography kan worden uitgevoerd met behulp van verschillende technieken. Dus wij verschillen tussen de DEM vervaardigd uit microtopographic profielen (stap 5.2.1) en TLS (stappen 5.1.1 aan 5.1.2). Ondanks deze verschillen soms wordt zelfs binnen de volgorde van maximaal 50% van de variantie van de maatregelen36, we benadrukken dat de betrouwbaarheid van onze protocol op basis van microtopographic-profielen (stap 5.2.1) vergelijkbaar met is die met TLS bereikt (~ mm).

Deze studie toont ook aan dat het protocol hier ingezet in bergachtige gebieden kan worden gebruikt als een alternatieve benadering van TLS. Het gebruik van TLS in deze bijzondere geografische context is niet praktisch vanwege de omvang en het gewicht van het apparaat, die een belemmering vormen voor het vervoer door middel van ontoegankelijke gebieden. De toepassing van de TD -criteria als indicatie van de afstand welke grondoppervlak zelf niet worden gewijzigd als gevolg van een axiaal en radiaal druk uitgeoefend door de wortel37,38, of wanneer er geen sedimentatie (buigpunten van de root) of schuren erosie (Top van de wortel)35 wordt ook geïllustreerd (stappen 5.1.5 en 5.2.2). Wij vastbesloten dat deze bepaalde afstand moet worden gebruikt in toekomstige werkzaamheden in de definitie op het punt waarop Ex moet worden gemeten.

Macroscopische en microscopische opmerkingen (stap 4.1 en 4.2) zijn essentieel voor het ontcijferen van het milieu signaal in boom-ring records. Het enige gebruik van de boom-ring breedte metingen mogelijk niet genoeg om te bepalen van het moment van blootstelling, aangezien anatomische veranderingen gevoeliger39 zijn en kunnen zelfs worden geproduceerd wanneer root zijn nog steeds begraven door een dunne bodem laag30. Dus bestaande studies suggereren dat de naaldbossen boomsoorten in dit document gebruikt (dat wil zeggen, Pinus uncinata Ramond ex DC, Pinus pinaster Ait. en Pinus sylvestris) reageren op blootstelling met de excentrieke groei en een belangrijke ontwikkeling van latewood tracheids, die congruent is met voormalige bevindingen op andere conifer soorten21,27,29,30. Reacties start gebeurt wanneer de dekking van de bodem van de wortel onder 2.3 1.1 cmand daarom daalt eens met de opmerking van marly badlands in Frankrijk, waarin de analyse was gericht op Pinus sylvestris en Pinusnigra30.

De eerste reactie van de blootstelling wordt vertaald als een reactie op het stimuleren van de variabiliteit van de temperatuur, alsmede droogte stress, dat sneller in de top van de geërodeerde hoeveelheid losse sediment dicht bij de grond oppervlakte29,30gebeuren zal, 40,41. Deze anatomische wijziging kan ook worden beschouwd als een voorspelbare reactie van de wortel tot het verminderen van de kans van disfunctionele tracheids als gevolg van cavitatie, veroorzaakt door de ontwikkeling van ijskristallen in het sap42, of zelfs als gevolg van mobiele longembolie is gekoppeld water stress43. Onze opmerkingen, Controleer daarom of de hypothese van Corona et al. 30 en ook voorstellen dat de eerdere evaluaties die dit bias niet achtte kon hebben ondergewaardeerd erosie tarieven. In het geval van Fagus sylvatica L., we kunnen het bevestigen van gelijkenissen in de patronen en reacties tussen deze bepaalde vissoorten en andere bladverliezende soorten besproken in de literatuur26,28,29 .

Dendrogeomorphology heeft in vergelijking met andere methoden van directe schatting concurrentievoordelen. Dus, de analyse op basis van blootgestelde wortels kan ambitieus op het gebied van de karakterisering van bodemerosie zelfs duurzaame bekken, verstrekken van representatieve erosie tarieven van de afgelopen decennia. In tegenstelling, is het gebruik van de directe methode, als Gerlach troggen2, water verzamelaars3 of meten stations44, meestal beperkt tot een paar jaar en het gebruik op de schaal van de hillslope, als gevolg van de hoge kosten van onderhoud en de werking van deze apparaten21. Soortgelijke denken kan ook worden toegepast op modellen gericht op het inschatten van grond erosie45, aangezien zij meters gelegen in het gebied vereisen dat hun validatie en kalibratie46. Met betrekking tot de analyse van de bodemerosie in recreatie routes is ons protocol veel gemakkelijker toegepast dan standaard protocollen, dat wil zeggen, oppervlakte van de dwarsdoorsnede (CSA), variabele CSA, maximale incisie aan de trail of topografische enquêtes47, 48,49, met name als de trail is geplaatst in bergachtige gebieden. In deze speciale geografische context, het is een uitdaging te gebruiken van de protocollen boven als gevolg van de zware vereiste uitrusting, die is moeilijk te bewegen in dergelijke omgevingen. Deze beperking kan het beperken van het aantal transecten verzameld en bijgevolg gevolgen kunnen hebben voor de spatio schattingen van grond erosie50. Bovendien is het een uitdaging om nauwkeurig bepalen van de horizontale positie en garanderen dat dezelfde hoogte boven de vaste punten wordt beschouwd, als bodem kruip de neiging om een rol te spelen in dergelijke omgevingen49.

De beperkingen van erosie tarieven afgeleid van dendrogeomorphology zijn gerelateerd aan het feit dat de leeftijd van blootgestelde wortels meestal beperkt tot een paar decennia is. Het venster van deze tijd is echter meestal groter is dan de gedefinieerd door erosie tarieven verkregen rechtstreekse technieken. Cross-dating, het basisprincipe van dendrochronologie, ook heeft bewezen moeilijk uit te voeren in de wortels, hoewel zij betrekking hebben op de dezelfde boom51,52. Trouwens, de consistentie van wortel gebaseerde schatting van erosie tarieven is waarschijnlijk worden beïnvloed door beperkingen die vergelijkbaar zijn met die genoteerd voor documentaire bronnen of benaderingen op basis van radioactieve isotopen53. Over het bovenstaande, bodemerosie zullen een gevolg van een niet-lineaire respons op neerslag. Gemiddelde erosie tarieven verkregen dendrogeomorphology zou kunnen zijn, daarom, minder betrouwbaar te karakteriseren van bodemerosie in gebieden waar dit proces vooral te wijten aan een paar zware regenval echter sinds onder deze omstandigheid erosie tarieven is zou scheve55 . Bovendien, de bemonstering van grote blootgestelde wortels kan leiden tot erosie tarieven onderschatten omdat is gebleken dat erosie tarieven en wortel dikte heeft een omgekeerde evenredige relatie19.

De resultaten uit het protocol geïmplementeerd hier bieden nuttige informatie over de aantasting van de bodem. In die zin kan dendrogeomorphology steun besluitvormers te ontwerpen langetermijnbeheersplannen, als gevolg van de spatio representativiteit van erosie tarieven afgeleid van blootgestelde wortels.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De onderzoeksprojecten die gefinancierd van dit onderzoek waren: MARCoNI (CGL2013-42728-R); Dendro-Avenidas (CGL2007-62063); MAS Dendro-Avenidas (CGL2010-19274) van het Spaanse ministerie van wetenschap en technologie en het project idee-GESPPNN (OAPN 163/2010), die werd gefinancierd door het ministerie van milieu van Spanje.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Topographic map, soil map, land cover map To be obtained from public institutions or generate at the first phase of research
Single ring infiltometer Turf-Tec International IN16-W http://www.turf-tec.com/IN16Lit.html
Handsaw There is noy any specific characteristics to be considered regarding the model
Measuring tape With accuracy of 1 mm
Terrestrial Laser Scanning (TLS) Leica-Geosystems Leica ScanStation P16 https://leica-geosystems.com/products/laser-scanners/scanners/leica-scanstation-p16
Microtopographic Profile Gauge RS Online Facom, 19 https://www.classic-conservation.com/es/herramientas-para-talla-y-escultura-en-madera/511-galga-medidora-de-perfiles.html
Sandpaper from 80 to 400 grit
Scanner EPSON Perfection V800 Photo https://www.epson.co.uk/products/scanners/consumer-scanners/perfection-v800-photo
Image analysis system Regent Instruments Inc. WinDENDRO http://www.regentinstruments.com/assets/windendro_analysisprocess.html
Measuring table IML https://www.iml-service.com/product/iml-measuringtable/
Sliding microtome Thermo Fisher SCIENTIFIC Microm HM 450-387760 http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/910020
Optical microscope OLYMPUS MX63/MX63L https://www.olympus-ims.com/en/microscope/mx63l/
Digital camera for microscope OLYMPUS DP74 https://www.olympus-ims.com/en/microscope/dc/
Safranin Empirical Formula (Hill Notation) C20H19ClN4 
Astrablue Empirical Formula C47H52CuN14O6S3
Alcohol Alcohol by volume (50%, 75% and 100%)
Distilled water H2O
Citrus oil clearing agent https://www.nationaldiagnostics.com/histology/product/histo-clear
Coated slides Thermo Fisher SCIENTIFIC https://www.fishersci.com/us/en/products/I9C8JXMT/coated-glass-microscope-slides.html
Hardening epoxy MERCK https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/03989?lang=es&region=ES

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Montgomery, D. R. Soil erosion and agricultural sustainability. Proceedings of the National Academic of Sciences of the United States of America. 104 (33), 13268-13272 (2007).
  2. Novara, A., Gristina, L., Saladino, S. S., Santoro, A., Cerdà, A. Soil erosion assessment on tillage and alternative soil managements in a Sicilian vineyard. Soil & Tillage Research. 117, 140-147 (2011).
  3. Desir, G., Marín, C. Factors controlling the erosion rates in a semi-arid zone (Bardenas Reales, NE Spain). Catena. 71 (1), 31-40 (2007).
  4. Shi, Z., Wen, A., Zhang, X., Yan, D. Comparison of the soil losses from 7Be measurements and the monitoring data by erosion pins and runoff plots in the Three Gorges Reservoir region, China. Applied Radiation and Isotopes. 69 (10), 1343-1348 (2011).
  5. Sirvent, J., Desir, G., Gutierrez, M., Sancho, C., Benito, G. Erosion rates in badland areas recorded by collectors, erosion pins and profilometer techniques (Ebro Basin, NE-Spain). Geomorphology. 18 (2), 61-75 (1997).
  6. Flanagan, D., Ascough, J., Nearing, M., Laflen, J. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) model. Landscape Erosion and Evolution Modelling. Harmon, R. S., Doe, W. W. III , Kluwer Academic. New York. 145-199 (2001).
  7. Alestalo, J. Dendrochronological interpretation of geomorphic processes. Fennia -International Journal of Geography. 105, 1-139 (1971).
  8. Cook, E. R., Kalriukstis, L. A. Methods of Dendrochronology. Methods of Dendrochronology. , 97-104 (1990).
  9. Pelfini, M. Dendrogeomorphological study of glacier fluctuations in the Italian Alps during the Little Ice Age. Annals of Glaciology. 28 (1639), 123-128 (1999).
  10. Malik, I., Matyja, M. Bank erosion history of a mountain stream determined by means of anatomical changes in exposed tree roots over the last 100 years (Bílá Opava River - Czech Republic). Geomorphology. 98 (1-2), 126-142 (2008).
  11. Stoffel, M., Bollschweiler, M., Butler, D., Luckman, B. Tree Rings and Natural Hazards: A State-of-the-art. , Springer. Berlin. (2010).
  12. Ballesteros, J. A., Bodoque, J. M., Díez-Herrero, A., Sanchez-Silva, M., Stoffel, M. Calibration of floodplain roughness and estimation of flood discharge based on tree-ring evidence and hydraulic modelling. Journal of Hydrology. 403 (1-2), 103-115 (2011).
  13. Procter, E., Stoffel, M., Schneuwly-Bollschweiler, M., Neumann, M. Exploring debris-flow history and process dynamics using an integrative approach on a dolomitic cone in western Austria. Earth Surface Processes and Landforms. 37 (9), 913-922 (2012).
  14. Corona, C., Saez, J. L., Stoffel, M., Rovéra, G., Edouard, J. L., Berger, F. Seven centuries of avalanche activity at Echalp (Queyras massif, southern French Alps) as inferred from tree rings. Holocene. 23 (2), 292-304 (2013).
  15. Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Can tree tilting be used for paleoflood discharge estimations? Journal of Hydrology. 529 (P2), 480-489 (2015).
  16. Šilhán, K. Dendrogeomorphic chronologies of landslides: Dating of true slide movements. Earth Surface Processes and Landforms. 42 (13), 2109-2118 (2017).
  17. Ballesteros Cánovas, J. A., et al. Gully evolution and geomorphic adjustments of badlands to reforestation. Scientific Reports. , (2017).
  18. Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Dendrogeomorphology in badlands: Methods, case studies and prospects. Catena. 106, 113-122 (2013).
  19. Stoffel, M., Corona, C., Ballesteros-Cánovas, J. A., Bodoque, J. M. Dating and quantification of erosion processes based on exposed roots. Earth-Science Reviews. 123, 18-34 (2013).
  20. Grissino-Mayer, H. D. An updated list of species used in tree-ring research. Tree-Ring Bulletin. 53, 17-43 (1993).
  21. Bodoque, J. M., Lucía, A., Ballesteros, J. A., Martín-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Genova, M. Measuring medium-term sheet erosion in gullies from trees: A case study using dendrogeomorphological analysis of exposed pine roots in central Iberia. Geomorphology. 134 (3-4), 417-425 (2011).
  22. LaMarche, V. Rate of slope erosion in the White Mountains, California. Geological Scociety of America Bulletin. 72 (10), 1579-1580 (1961).
  23. LaMarche, V. C. Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California. U.S. Geological Survey Professional Paper. 352 (1), 354-376 (1968).
  24. Bodoque, J. M., Dies-Herrero, A., Martin-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Godfrey, A., Pedraza, J., Carrasco, R. M., Sanz, M. A. Sheet erosion rates determined by using dendrogeomorphological analysis of exposed tree roots: Two examples from Central Spain. Catena. 64 (1), 81-102 (2005).
  25. Carrara, P. E., Carroll, T. R. The determination of erosion rates from exposed tree roots in the piceance basin, colorado. Earth Surface Processes and Landforms. 4 (4), 307-317 (1979).
  26. Fayle, D. Radial Growth in Tree Roots - Distribution, Timing, Anatomy. , Toronto. (1968).
  27. Gärtner, H., Schweingruber, F., Dikau, R. Determination of erosion rates by analyzing structural changes in the growth pattern of ex- posed roots. Dendrochronologia. 19, 81-91 (2001).
  28. Hitz, O. M., Gärtner, H., Heinrich, I., Monbaron, M. Application of ash (Fraxinus excelsior L.) roots to determine erosion rates in mountain torrents. Catena. 72 (2), 248-258 (2008).
  29. Rubiales, J. M., Bodoque, J. M., Ballesteros, J. A., Diez-Herrero, A. Response of Pinus sylvestris roots to sheet-erosion exposure: An anatomical approach. Natural Hazards and Earth System Science. 8 (2), 223-231 (2008).
  30. Corona, C., Lopez Saez, J., Rovéra, G., Stoffel, M., Astrade, L., Berger, F. High resolution, quantitative reconstruction of erosion rates based on anatomical changes in exposed roots at Draix, Alpes de Haute-Provence - critical review of existing approaches and independent quality control of results. Geomorphology. 125 (3), 433-444 (2011).
  31. McAuliffe, J. R., Scuderi, L. A., McFadden, L. D. Tree-ring record of hillslope erosion and valley floor dynamics: Landscape responses to climate variation during the last 400 yr in the Colorado Plateau, northeastern Arizona. Global and Planetary Change. 50 (3-4), 184-201 (2006).
  32. Danzer, S. Rates of slope erosion determined from exposedroots of ponderosa pine at Rose Canyon Lake, Arizona. Tree Rings, Environment, and Humanity. Dean, J., Meko, D. M., Sewtnam, T. W. , Department of Geosciences, The University of Arizona, Tucson. 671-678 (1996).
  33. Gärtner, H. Tree roots - Methodological review and new development in dating and quantifying erosive processes. Geomorphology. 86 (3-4), 243-251 (2007).
  34. Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Lucía, A., Díez-Herrero, A., Martín-Duque, J. F. Source of error and uncertainty in sheet erosion rates estimated from dendrogeomorphology. Earth Surface Processes and Landforms. 40 (9), 1146-1157 (2015).
  35. Ballesteros-Cánovas, J. A., Corona, C., Stoffel, M., Lucia-Vela, A., Bodoque, J. M. Combining terrestrial laser scanning and root exposure to estimate erosion rates. Plant and Soil. 394 (1-2), 127-137 (2015).
  36. Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Rubiales, J. M., Perucha, M. Á, Nadal-Romero, E., Stoffel, M. Quantifying Soil Erosion from Hiking Trail in a Protected Natural Area in the Spanish Pyrenees. Land Degradation & Development. 28, 2255-2267 (2017).
  37. Misra, R., Dexter, A., Alston, A. Maximum axial and radial growth pressures of plant-roots. Plant and Soil. 95 (3), 315-326 (1996).
  38. Clark, L. J., Bengough, A. G., Whalley, W. R., Dexter, A. R., Barraclough, P. B. Maximum axial root growth pressure in pea seedlings: Effects of measurement techniques and cultivars. Plant and Soil. 209 (1), 101-109 (1999).
  39. Gärtner, H., Cherubini, P., Fonti, P., von Arx, G., Schneider, L., Nievergelt, D., Verstege, A., Bast, A., Schweingruber, F. H., Büntgen, U. A. A Technical Perspective in Modern Tree-ring Research - How to Overcome Dendroecological and Wood Anatomical Challenges. Journal of Visualized Experiments. (97), 1-10 (2015).
  40. Antonova, G., Stasova, V. Effects of environmental factors on wood formation in Scots pine stems. Trees. 7 (4), 214-219 (1993).
  41. Saez, J. L., Corona, C., Stoffe, M., Rovéra, G., Astrade, L., Berger, F. Mapping of erosion rates in marly badlands based on a coupling of anatomical changes in exposed roots with slope maps derived from LiDAR data. Earth Surface Processes and Landforms. 36 (9), 1162-1171 (2011).
  42. Zimmermann, M. Xylem Structure and the Ascent of Sap. , Springer Verlag. New York. (1983).
  43. Tyree, M., Sperry, J. Characterization and propagation of acoustic emission signals in woody plants: towards an improved acoustic emission counter. Plant, Cell and Environment. 12, 371-382 (1989).
  44. Zheng, M., Chen, X. Statistical determination of rainfall-runoff erosivity indices for single storms in the Chinese Loess Plateau. PLoS One. 10 (3), 1-18 (2015).
  45. Morgan, R. P., Quiton, J. N., Smith, R. E., Govers, G., Poesen, J. W., Auerswald, K., Chisci, G., Torri, D., Stycaen, M. E. The European Soil Erosion Model (Eurosem): a Dynamic Approach for Predicting Sediment Transport From. Earth Surface Processes and Landforms. 23, 527-544 (1998).
  46. Ciampalini, R., Follain, S., Le Bissonnais, Y. LandSoil: A model for analysing the impact of erosion on agricultural landscape evolution. Geomorphology. 175, 25-37 (2012).
  47. Hammitt, W., Cole, D. Wildland recreation: ecology and management. , Wiley. New York. (1998).
  48. Marion, J. L., Leung, Y. F., Nepal, S. K. Monitoring trail conditions: new methodological considerations. George Wright Society Forum. 23 (2), 36-49 (2006).
  49. Tomczyk, A. M., Ewertowski, M. W. Recreational trails in Poprad Landscape Park , Poland the spatial pattern of trail impacts and use-related, environmental and managerial factors. Journal of Maps. 12, 1227-1235 (2015).
  50. Jewell, M. C., Hammitt, W. E. Assessing soil erosion on trails: A comparison of techniques. Proceedings: Wilderness Science in a time of change Conference Volume 5: Wilderness Ecosystems, Threats, and Management (Proceedings RMRS-P-15-VOL-5). Cole, D. N., McCool, S. F., Borrie, W. T., O'Loughlin, J. , USDA FS, Rocky Mountain Research Station. Ogden. 133-140 (2000).
  51. Krause, C., Eckstein, D. Dendrochronology of roots. Dendrochronologia. 11, 9-23 (1993).
  52. Krause, C., Morin, H. Root growth and absent rings in mature black spruce and balsam fir, Quebec, Canada. Dendrochronologia. 16, 21-35 (1999).
  53. Poesen, J. Gully erosion and environmental change: importance and research needs. Catena. 50 (2-4), 91-133 (2003).
  54. Favis-Mortlock, D., Boardman, J. Nonlinear responses of soil erosion to climate change: a modelling study on the UK South Downs. Catena. 25 (1-4), 365-387 (1995).
  55. Boardman, J., Favis-mortlock, D. Frequency-magnitude distributions for soil erosion, runoff and rainfall - a comparative analysis. Zeitschrift für Geomorphologie. 115, 51-70 (1999).
  56. Haubrock, S. N., Kuhnert, M., Chabrillat, S., Güntner, A., Kaufmann, H. Spatiotemporal variations of soil surface roughness from in situ laser scanning. Catena. 79 (2), 128-139 (2009).

Tags

Milieuwetenschappen kwestie 143 bodemerosie dendrogeomorphology blootgesteld wortels de boom ring grond microtopography anatomie van hout
Laboratorium en veld Protocol voor het schatten van blad erosie vanaf Dendrogeomorphology
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bodoque, J. M.,… More

Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Rubiales, J. M., Stoffel, M. Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology. J. Vis. Exp. (143), e57987, doi:10.3791/57987 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter